第九章 问题解决与创造性
第一节 问题解决概述
一、问题解决的含义
(一)问题
在探讨问题解决之前，首先应了解什么是问题。大多数心理学家都认为，任何问题都含有三个基本的成分：一是给定的条件，这是一组已知的关于问题的描述，即问题的起始状态，也叫问题情境；二是要达到的目标，即问题要求的答案或目标状态；三是存在的限制或障碍，起始状态到目标状态之间不是直接的，必须通过一定的探索才能找到答案。为此，可以把问题定义为：给定信息和要达到的目标之间有某些障碍需要被克服的刺激情境。
某一情境或事件是否成为问题，这与个体主观的认知与感受有关，对缺乏某种知识经验的人可能是问题，而对知识经验丰富的人则未必是问题；对有所追求、有所发现者是问题，对一无所求、熟视无睹者则未必是问题。
现实中的问题是各种各样的，研究者倾向于将问题分为两类：有结构的问题(或界定清晰的问题)与无结构的问题(或界定含糊的问题)。
1．有结构的问题
这是指已知条件和要达到的目标都非常明确，个体按一定的思维方式即可获得答案的问题。比如“59+113=?”即是有结构的问题，教科书上的练习题多属于有结构的问题。因此，有结构问题的有两个基本特征：一是问题的明确性；二是解法的确定性。 2．无结构的问题
这是指已知条件与要达到的目标都比较含糊，问题情境不明确、各种影响因素不确定，且不易找出解答线索的问题。此类问题在实际中经常遇到，也容易使人感到困惑。如“怎样造就天才儿童”、“怎样培养学生的创新意识”。因此，与有结构问题相比，无结构问题在结构上具有不明确性，在解法规则和答案上具有模糊性和开放性，它往往与某些概念原理密切地联系在一起。
(二)问题解决
问题解决是指在具有明确目标的情况下，却不明确达到目标的途径或方法，而运用一系列有指向的认知操作过程。
问题解决有下面几个基本特点：
1 目的性
问题解决具有明确的目的性，它总是要达到某个特定的目标状态。没有明确目的指向的心理活动，如漫无目的的幻想，则不能称为问题解决。
2．认知性
问题解决是通过内在的心理加工实现的、自动化的操作，如走路、穿衣等虽然也有一定的目的性，但这类活动基本上没有重要的认知成分参与，所以不能称之为问题解决。
3．序列性
问题解决包含一系列的心理活动，即认知操作，如分析、联想、比较、推论等，而且这些心理操作都存在着一定的序列性，一旦序列颠倒，问题就无法解决。也就是说，问题解决是由一系列的心理操作组成的，仅仅一个心理操作无法称为问题解决。
与问题类型相对应，问题解决也有两种类型：一是常规性问题解决，即使用常规方法来解决有结构的、有固定答案的问题；二是创造性问题解决，即综合应用各种方法或通过发展新方法、新程序等来解决无结构的、无固定答案的问题。发明创造就是创造性问题解决的典型例证。在这里，常规和创造是相对的。
二、问题解决的过程
问题解决是一个复杂的过程，早期心理学对问题解决的研究提出了各种理论，如桑代克的尝试一错误说与苛勒的顿悟说。以杜威等人为代表，对人类问题解决的过程也进行了分析，认为问题解决是一个循序渐进的分阶段的过程。20世纪50年代出现的认知心理学用信息加工的观点来研究人的问题解决，取得了显著的进展；综合有关研究，可以将问题解决的过程分为发现问题、理解问题、提出问题和检验假设四个阶段。
(一)发现问题
从完整的问题解决过程来看，发现问题是首要环节。只有存在问题时，人们才有可能产生解决问题的认知活动。同一个事件或情境能否成为问题，这是因人而异的。有人善于发现、提出问题，有人则对问题熟视无睹。所谓善于发现问题，就是要善于抓住事物的矛盾。
能否发现问题，这与个体的活动积极性、已有的知识经验等有关。个体的好奇心；求知欲越强，活动的积极性越高，则越能发现常人所发现不了的问题；个体的知识经验越丰富，视野也越宽阔，这就更容易发现问题。比如有经验的教师比无经验的教师更容易发现学生存在的问题；上课时能高度集中心理活动听讲的学生，更容易发现和提出问题。
(二)理解问题
理解问题就是分析问题，抓住问题的关键，找出问题的主要矛盾，把握问题的性质，摈弃无关因素，并在头脑中形成有关问题的初步印象，即形成问题的表征。表征既是个体在头脑中对所面临的事件或情境的表现和记载，也是个体解决问题时所加工的对象。对问题的表征既包括问题的表面特征，也包括其深层特征，后者是解决问题的关键。在表征问题时，人们经常借助于外在的具体的形式，如图表、路线图等，使表征更明确、直观。
认知心理学将理解问题看作是在头脑中形成问题空间的过程，问题空间是个体对一个问题所达到的全部认知状态，包括问题的起始状态、目标状态以及由前者过渡到后者的各中间状态和有关的操作。不同的人，构造的问题空间也可能不同；同一个人，在问题解决之前也可能改变或重构问题空间。个体的知识经验以及注意、记忆、思维等认知过程影响着问题空问的构造。
(三)提出假设
提出假设就是提出解决问题的可能途径与方案，选择恰当的解决问题的操作步骤。常用的方式主要有两种：算法式和启发式。算法式即把解决问题的所有可能的方案都列举出来，逐一尝试。此种方式虽然可以保证解决问题，但效率不高。启发式即依据经验或直觉选择解法，它可以迅速地解决问题，但不排除失败的可能。
能否有效地提出假设，受个体思维的灵活性与已有知识经验的影响。思维越灵活，越能多角度去分析问题，提出的合理假设就越多。而与问题解决相关的知识经验越丰富，就越有利于扩大假设的数量并提高其质量。
(四)检验假设
检验假设就是通过一定的方法来确定假设是否合乎实际，是否符合科学原理。检验假设的方法有两种：一是直接检验，即通过实践来检验，通过问题解决的结果来检验。如果假设在付诸实施之后获得了预期的结果，则假设就是正确的；否则，它就是不正确的。二是间接检验，即通过分析、综合、抽象、概括来淘汰错误的假设，保留并选择合理的、最佳的假设。当然，间接检验的结果是否正确，最终还要由直接检验来证明。 上述解决问题的四个阶段，不是简单地直线式进行，其间有反复，也有波折，有时甚至需要多次进行问题定向，修改原来的假设或提出新的假设，并重新进行检验。
三、影响问题解决的主要因素
(一)问题的特征
在解决有关问题时，个体经常受到问题的类型、呈现的方式等因素的影响。课堂中各种形式的提问、各种类型的课堂和课后练习、习题或作业等，都是学校情境中常见的问题形式。问题呈现的方式不同，那么个体对问题的理解也就不同。
实际教学与研究发现，学生解决抽象而不带具体情节的问题时比较容易，解决具体而接近实际的问题时比较困难；解决不需要通过实际操作的“文字题”时比较容易，解决需要实际操作的“实际题”时比较困难。此外，由于问题的陈述方式或所给图示的不同，也会直接影响问题解决的过程。比如，有些陈述或图示直接提供了问题解决的线索，便于寻找解决问题的方法、方向，而有些则包含某些多余的信息，或者问题解决所需的部分条件被隐含起来，这就增加了解决问题的难度，需要个体能够发现，分离出解决问题所需的必要条件，摈弃无关条件和干扰，抓住问题的本质特征。
(二)已有的知识经验
已有经验的质与量影响着问题的解决，与问题解决有关的经验越多，解决该问题的可能性也就越大。研究发现，优生头脑中储存的知识经验显著地多于差生，可以说拥有某一领域的丰富的知识经验是有效解决问题的基础。但若大量的知识经验是以杂乱无章的方式储存于头脑中的，则对于有效的问题解决毫无帮助。显然，知识经验在头脑中的储存方式决定了问题解决的有效性。
对专家与新手的对比研究发现，专家不仅拥有某一领域的大量知识经验，而且这些知识经验在头脑中的组织是非常合理的，在需要时候可以快速地被提取和应用。专家不仅拥有丰富且组织合理的陈述性知识，而且也拥有解决问题所必须的、有效的心智技能和认知策略。
(三)定势与功能固着
如前所述，定势是影响学习迁移的一个重要因素，而学校情境中的问题解决主要是通过迁移实现的，因此定势也必然影响问题解决。
功能固着也可以看做是一种定势，即从物体通常的功能角度来考虑问题的定势，也就是说，当一个人熟悉了某物体的常用或典型的功能时，就很难看出该物体所具有的其他潜在的功能。而且最初看到的功能越重要，就越难看出其他的功能。当在某种情形下需要利用某一物体的潜在功能来解决问题时，功能固着可能会起到阻碍的作用。
除了上述因素外，个体的智力水平、性格特征、情绪状态、认知风格和世界观等个性心理特性也制约着问题解决的方向和效果。
四、提高问题解决能力的教学
在学校情境中，大部分问题解决是通过解决各个学科中的具体问题来体现的，这也意味着结合具体的学科教学来培养解决问题的能力是必要的，也是可行的。具体可从以下几个方面着手：
(一)提高学生知识储备的数量与质量
1．帮助学生牢固地记忆知识
知识记忆得越牢固、越准确，提取得也就越快、越准确，成功地解决问题的可能性也就越大，教师应教给学生一些记忆和提取的方法，鼓励学生运用这些方法。
2．提供多种变式，促进知识的概括
只有深刻领会和理解的知识才能牢固地记忆和有效地应用，因此教师要重视概括、抽象、归纳和总结，且应用同质不同形的各种问题的变式来突出本质特征，加强学生对不同类型的问题的区分与辨别，提高他们对所学内容的理解水平。
3．重视知识间的联系，建立网络化结构
问题解决经常是综合应用各种知识的过程，知识之间的有机联系是保证正确地解决问题的基础。为此，教师要有意识地沟通课内外、不同学科、不同知识点之间的纵横交叉联系，使学生所获得的知识不只是一个个孤立的点，而是能够融会贯通、有机配合的网络化、一体化的知识结构。
(二)教授与训练解决问题的方法和策略
1．结合具体学科，教授思维方法
有效的思维方法或心智技能可以引导学生正确地解决问题。教师既可以结合具体的学科内容，教授相应的心智技能，如审题技能、构思技能等，也可以根据已有的研究成果，开设专门的思维训练课。教授心智技能或策略的主要目的就是使学生学会学习、学会解决问题，成为一个自主的、自我调控的、有效的学习者。
2．外化思路，进行显性教学
教师在教授思维方法时，应遵循由内到外的方式，即把教师头脑中的思维方法或思路提炼出来，明确地、有意识地外化出来，给学生示范，并要求学生模仿、概括和总结，这在一定程度上可以避免学生的不必要的盲目摸索。学生通过这种学习，则可以逐步掌握各种思维方法，将教师经验转化为自己的经验，充实或完善自己的内部认知结构，这是一个由外而内的内化过程。 (三)提供多种练习的机会
教师应避免低水平的、简单的提问或重复的机械练习，防止学生陷于题海之中。同时，教师还应考虑练习的质量，根据教学目的、教学内容、教学时段的不同来精选、设计例题与习题，充分考虑练什么、什么时候练、练到什么程度、以什么方式练、如何检验练的效果等。比如，既要训练学生解决有结构的问题，又要训练他们面对无结构问题存在的事实；既要有直接利用领会的知识进行解答的基本问题，又要有灵活、综合利用有关知识进行解答的较复杂的问题；既要有一般的语言文字问题，又要有一定数量的动手操作问题；既要有促进学生理解所学知识的基本问题，又要有适当的结合现实的实际问题；既可以要求学生去解决、回答有关的问题，也可以要求学生自己去提问题、编问题。多种形式的练习，不仅可以调动学生主动参与学习的积极性，还可以提高学生知识应用的变通性、灵活性和广泛性。
(四)培养思考问题的习惯
1．鼓励学生主动发现问题 鼓励学生对平常事物多观察，并善于在观察的过程中发现问题，产生解决问题的欲望，不要被动地等待教师指定作业后，才套用公式或定理去解决问题。
2．鼓励学生多角度提出假设
在明确问题的基础上，教师应鼓励学生、引导学生从不同的角度，尽可能多地提出各种假设，而不要对这些想法进行过多的评判，以免过早地局限于某一解决问题的方案中。这时重要的是数量，而不是质量。
3．鼓励自我评价与反思
在提出假设的基础上，要求学生反复进行推敲，分析各种假设和各种方法的优劣，对解决问题的整个过程进行监控与评价。也就是说，教师应注重培养学生的元认知能力，以有效地调控问题解决的过程。
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